Корице уџбеника

41. Делтоид

Изабери решење задатка:

Задатак 2

Кратко решење

Нацртамо произвољан \( \Delta ABC \). Нека је права \( p \) одређена тачкама \( A \) и \( B \). Вршимо пресликавање \( s_p: \Delta ABC \to \Delta ABC' \). Пошто су \( A, B \in p \), важи: \( A \xrightarrow{s_p} A \) \( B \xrightarrow{s_p} B \) За теме \( C \) важи: \( C \xrightarrow{s_p} C' \implies p \text{ је симетрала дужи } CC' \) Особине пресликавања (осна симетрија чува дужине): \( AC = AC' \) \( BC = BC' \) Дефиниција: Четвороугао са два пара једнаких суседних страница је делтоид. У четвороуглу \( ACBC' \) имамо: \( AC = AC' \) (први пар суседних страница) \( BC = BC' \) (други пар суседних страница) Закључак: Четвороугао \( ACBC' \) је делтоид.

Детаљно решење

Корак 1: Конструкција троугла и осе симетрије

Прво ћемо нацртати произвољан троугао \( \Delta ABC \). Након тога, повући ћемо праву \( p \) која садржи страницу \( AB \). Ова права ће бити наша оса симетрије.
Нацртај произвољан троугао АВС. Кроз темена А и В повуци праву p која их повезује и продужи је у оба смера - то је оса симетрије.

Корак 2: Осна симетрија у односу на праву \( p \)

Пресликаћемо троугао \( \Delta ABC \) у односу на праву \( p \). С обзиром на то да темена \( A \) и \( B \) леже на самој оси симетрије, она се пресликавају у саме себе (\( A = A' \) и \( B = B' \)). Потребно је само пресликати теме \( C \): - Из темена \( C \) повлачимо нормалу на праву \( p \). - Шестаром преносимо растојање од тачке \( C \) до осе на супротну страну. - Означимо нову тачку са \( C' \). Спајањем тачака \( A, B \) и \( C' \) добијамо троугао \( \Delta ABC' \) који је симетричан почетном троуглу.
Из темена С нацртај нормалу на праву p. Помоћу шестара измери растојање од С до праве p и пренеси га на другу страну осе. Означи ту тачку са C'. Повежи C' са А и B да добијеш троугао ABC'.

Корак 3: Анализа насталог четвороугла

Посматрајмо фигуру \( ACBC' \). Овај четвороугао се састоји од два подударна троугла, \( \Delta ABC \) и \( \Delta ABC' \). - Како је осна симетрија изометрија (чува дужине), важи: \( AC = AC' \) и \( BC = BC' \). - Странице \( AC \) и \( AC' \) су суседне и једнаке. - Странице \( BC \) и \( BC' \) су такође суседне и једнаке.

Корак 4: Закључак

Према дефиницији, четвороугао који има два пара суседних једнаких страница назива се **делтоид**. У овом случају, права \( p \) (која садржи страницу \( AB \)) представља једну дијагоналу делтоида и истовремено је његова оса симетрије. Друга дијагонала је дуж \( CC' \), коју оса симетрије полови под правим углом.

Кратак запис решења:

\( \Delta ABC \xrightarrow{s_{AB}} \Delta ABC' \) \( A \in AB \implies A' = A \) \( B \in AB \implies B' = B \) Осна симетрија чува растојања: \( AC = AC' \) \( BC = BC' \) Четвороугао \( ACBC' \) има два пара једнаких суседних страница: \( (AC, AC') \) и \( (BC, BC') \). Према дефиницији, тај четвороугао је делтоид.

Најважније из лекције

Делтоид је четвороугао са два пара суседних једнаких страница.
  • Дијагонале су му узајамно нормалне (\(d_1 \perp d_2\)).
  • Једна дијагонала је оса симетрије, полови другу дијагоналу и унутрашње углове на својим крајевима.
  • Има један пар наспрамних једнаких углова (они које не полови оса симетрије).
  • У сваки делтоид се може уписати круг.
Делтоид је четвороугао који има два пара суседних једнаких страница.
Назив потиче од грчког слова делта (\(\Delta\)) које има облик једнакокраког троугла. Делтоид се, заправо, састоји из два једнакокрака троугла који имају заједничку основицу.
Нацртати конвексни четвороугао ABCD. Теме А поставити у доњи леви део цртежа. Темена B, C и D распоредити у смеру супротном кретању казаљке на сату, тако да је четвороугао конвексан. Странице AB и AD морају бити једнаке дужине; означити их једном цртицом. Странице CB и CD такође морају бити једнаке дужине, али различите од AB и AD; означити их са две цртице. Нацртати дијагоналу BD која повезује темена B и D. Ова дијагонала дели четвороугао на два једнакокрака троугла: \(\triangle ABD\) са основицом BD и једнаким страницама AB и AD, и \(\triangle CBD\) са основицом BD и једнаким страницама CB и CD.
Ако посматрамо делтоид \(ABCD\) где је \(AB = AD\) и \(CB = CD\), дијагонала \(BD\) га дели на једнакокраки троугао \(BAD\) и једнакокраки троугао \(BCD\).
Дијагонале делтоида су узајамно нормалне (секу се под правим углом).
Делтоид је осносиметричан четвороугао. Једна његова дијагонала представља осу симетрије, она полови другу дијагоналу и полови углове на својим крајевима.
Углови који се налазе наспрам дијагонале која је оса симетрије су међусобно једнаки.
Делтоид ABCD са страницама AB = AD и CB = CD. Уцртане су дијагонале AC и BD. Означен је прав угао у тачки пресека дијагонала, означеној са О. Дијагонала AC полови дијагоналу BD, што је приказано једнаким ознакама на дужима BO и OD. Означени су и једнаки углови ∠ABC и ∠ADC.
Ако су два наспрамна угла делтоида једнака \(43^\circ\) и \(67^\circ\), одреди преостала два угла.
Пошто су мере датих наспрамних углова различите (то су углови које оса симетрије полови), остала два угла (наспрам осе симетрије) морају бити међусобно једнака.
Збир углова у четвороуглу је \(360^\circ\). Ако непознате углове означимо са \(\phi\), имамо: \[ 2\phi + 43^\circ + 67^\circ = 360^\circ \] \[ 2\phi + 110^\circ = 360^\circ \] \[ 2\phi = 250^\circ \implies \phi = 125^\circ \] Одговор: Преостала два угла износе по \(125^\circ\).
Због симетричности делтоида у односу на главну дијагоналу (осу симетрије), симетрале свих углова делтоида секу се у једној истој тачки.
У сваки конвексни делтоид се може уписати круг. Центар тог круга налази се на дијагонали која је оса симетрије.
Конструише се први једнакокраки троугао коришћењем познатих података (нпр. познате две једнаке странице и угао између њих).
Из темена на основици конструисаног троугла, описују се кружни луци чији је полупречник једнак дужини друге две једнаке странице делтоида.
Пресек тих кружних лукова (са супротне стране основице) даје четврто теме делтоида.
За конструкцију делтоида \(ABCD\) где је \(AB = AD = 3\text{ cm}\), \(CB = CD = 4\text{ cm}\) и \(\angle BAD = 75^\circ\): Прво се нацрта угао од \(75^\circ\) и на његовим крацима одреде тачке \(B\) и \(D\) на удаљености од \(3\text{ cm}\) од темена \(A\). Затим се из тачака \(B\) и \(D\) опишу луци полупречника \(4\text{ cm}\), чији пресек даје теме \(C\).

Задаци за вежбање

Лак: У делтоиду су три угла редом једнака \(100^\circ\), \(100^\circ\) и \(40^\circ\). Колика је мера четвртог угла?
Збир унутрашњих углова сваког четвороугла је \(360^\circ\).
Нека је непознати угао \(\alpha\). \[ \alpha + 100^\circ + 100^\circ + 40^\circ = 360^\circ \] \[ \alpha + 240^\circ = 360^\circ \] \[ \alpha = 120^\circ \] Одговор: Мера четвртог угла је \(120^\circ\).
Средњи: У делтоиду \(ABCD\) странице су \(AB = AD\) и \(CB = CD\). Дијагонале се секу у тачки \(O\). Ако је дужина дијагонале \(BD = 8\text{ cm}\), колика је дужина дужи \(BO\)?
Пошто су странице \(AB = AD\) и \(CB = CD\), дијагонала \(AC\) је оса симетрије овог делтоида.
Једна од особина делтоида је да оса симетрије полови другу дијагоналу. Дакле, тачка \(O\) полови дијагоналу \(BD\). \[ BO = \frac{BD}{2} = \frac{8\text{ cm}}{2} = 4\text{ cm} \] Одговор: Дужина дужи \(BO\) је \(4\text{ cm}\).
Тежак: Код делтоида два наспрамна једнака угла износе по \(110^\circ\). Од преостала два угла, један је три пута већи од другог. Израчунај мере та два непозната угла.
Означимо мањи непознати угао са \(x\). Тада је други непознати угао \(3x\).
Збир свих углова у делтоиду је \(360^\circ\): \[ 110^\circ + 110^\circ + x + 3x = 360^\circ \] \[ 220^\circ + 4x = 360^\circ \] \[ 4x = 140^\circ \] \[ x = 35^\circ \] Већи угао је: \(3 \cdot 35^\circ = 105^\circ\).
Одговор: Непознати углови износе \(35^\circ\) и \(105^\circ\).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: